Question

高一物理计算题求解，急！

世界上平均海拔最高的铁路青藏铁路于2006年7月1日全线贯通，假设某新型国产机车质量为m，沿青藏铁路运行路经某弯道，如图所示，已知两轨间宽度为L，内外高度差为h重力加速度为g，如果该弯道的半径为R，请问，机车经过该弯道的速度为多少最适宜？

Answer 1

最适宜的情况，圆周运动的向心力完全由重力和轨道对车的法向支持力提供。轨道平面上摩擦力为0。
则：
1. F = mv^2/R
2. F/h = N/L
3. N^2=G^2+F^2
so: v=(ghR)^(1/2) / (L^2-h^2)^(1/4)

Answer 2

Fn=mgh/L=mv^2/R可得，分析车受重力和支持力，由于车在行驶过程中重心高度不变，故向心力方向水平，即二力的合力方向水平，F合=mgsina,考虑当角很小时，sina近似等于tana=h/L

Answer 3

重力沿水平方向的分力等于离心力是最合适
即m乘以v的平方除以r等于重力的分力

Answer 4

这是力学和宏观运动学结合的题目，比较简单，是基础题

Answer 5

mgtanθ=mv^2/R
tanθ=sinθ=h/l